JPH04147535A - 有孔金属板の絶縁層形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラズマデイスプレィパネルの隔壁として用
いる有孔金属板と放電電極とを電気的に絶縁するための
有孔金属板の絶縁層形成方法に関する。

［従来の技術］ 一般に複数の放電セルを配置したプラズマデイスプレィ
パネル（以下、ＦＤＰという）においては、ＡＣ形また
はＤＣ形といった放電形式に拘らず、適切な放電ギャッ
プを確保するため、または隣接セルへの光学的クロスト
ークを防止するために隔壁を必要とする。

ところで、ＦＤＰの放電セルの形状および配置は、その
使用目的により決定され、例えば７セグメントの８の字
表示、５Ｘ　７ドツトのキャラクタ表示、６４０Ｘ　　
４８０ドツトのフルドツト表示等があり、これらのいず
れのセル配置に対しても同一の方法で隔壁を作ることが
でき、現在まで様々な方法が試みられており、例えば以
下に示すようなものがある。

Ａ法：厚膜法（スクリーン印刷の多層印刷）；方法：感
光性板ガラスのエツチング加工；Ｃ法：有孔金属板への
誘電体電着； Ｄ法：有孔金属板と放電電極の間にスクリーン印刷を用
いて絶縁層を設ける； ［発明が解決しようとする課題コ このうち、Ａ法は安価で量産性に優れた方法であるが、
多数回印刷を重ねなければ充分な放電ギャップが得られ
ないという欠点がある。また、特にフルドツト表示ＦＤ
Ｐでは、ドツトピッチの高精細化（例えばドツトピッチ
０．２ａｍ）は重要課題であるが、スクリーン印刷では
対応が難しい。ストライブ形状では０．２ａｍ＋ピッチ
が実現された例があるが（信学技報ｖｏ１．８９．　Ｎ
ｏ、３７８．　ｐ、６９〜７１）、放電セルを周囲から
完全に取り囲むような隔壁には特に対応が難しく、非常
に高度な技術を要し実用的でない。

上記したように、放電セルを周囲から完全に取り囲む隔
壁（以下、完全閉鎖隔壁という）と、ストライブ形状の
ように、一方向でも隣接セルとの間に隔壁が存在しない
部分がある場合（以下、不完全閉鎖隔壁という）とでは
、以下のような意味で、大きな違いがある。

例えば、ネオンガスの放電によるオレンジ発光色のＦＤ
Ｐのように、希ガス自身の発光色を利用する場合は、そ
の発光は選択セルの電極近傍のみに制限されるため、不
完全閉鎖隔壁で、も実用化されているが、マルチカラー
またはフルカラーＰＤＰを考える場合には、放電に伴な
う紫外線によって蛍光体を励起発光させる方法を取るた
め、不完全閉鎖隔壁では紫外線が漏れることにより、隣
接セルの蛍光体を励起発光させてしまうことがある。

すなわち、クロストークまたは色滲みが避けられず、色
再現性および解像性が阻害され、デイスプレィとしての
価値が下がる結果となる。その点、Ａ法は高精細な完全
閉鎖隔壁を作るのに不向きで、カラーＦＤＰに対応させ
るには実用的でない。

Ｂ法は高精細化への対応は比較的容易と考えられるが、
極めて特殊な感光性ガラスを材料とするため高価であり
、経済性に劣る。また、厚さが０．１＝　０．５ａｍと
いう薄いガラス板を組立てることは、ガラスが脆くて実
用的に困難である。

Ｃ法は、本発明者等の先の特許出願（特願平１−２８９
１５３号）に示したように、高精細な完全閉鎖隔壁を容
易に作成できる優れた方法であるが、セル開口率という
点では劣っている。すなわち第３図に示されるように、
Ｃ法では本来、形成不要であるセル隔壁の内側にも誘電
体層が形成され、結果的に有孔金属板のセル開口率を下
げてしまう。なお、同図において、３は絶縁層（誘電体
層）、４は隔壁（有孔金属板）をそれぞれ示す。

Ｄ法は、本発明者等による先の特許出願（特願平２−１
２００４８号）に示したように、金属板のエツチングで
得られた高開口率を減少させないという利点があるが、
絶縁層の形成にスクリーン印刷を用いているため、セル
ピッチの高精細化には不向きで、金属板のエツチングで
得られるピッチの精細度に追従できない。

従って、従来においては、ＦＤＰの高精細化に対応でき
、かつ適切な放電空間を確保して、充分なセル開口率を
保持し、さらには比較的安価で量産性にも優れる隔壁は
、未だ見い出されていない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたもので
、有孔金属板のエツチングで得られる高精細なセルピッ
チに対応でき、また充分なセル開口率を保持でき、しか
も、経済性、量産性に優れた有孔金属板を隔壁として用
いるための絶縁層の形成方法を提供することを目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、ＦＤＰの隔壁として用いる有孔金
属板表面に圧着転写法あるいは熱圧着転写法を用いて絶
縁層を形成することにより達成される。

すなわち本発明の有孔金属板の絶縁層形成方法は、ガラ
ス粉およびガラス粉を含む誘電体粉末を感圧あるいは感
熱圧インクとして剥離基体上に膜状に被着し、得られた
誘電体層を有孔金属板の表裏両面または片面に室温ある
いは加熱して圧着させ、該有孔金属板表面に該誘電体層
を転写することを特徴とする。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明において、隔壁となる有孔金属板の金属材料組成
としては、４２重量％Ｎｉ−６重量％Ｃｒ−Ｆｅ合金、
５０重量％Ｎｉ−Ｆｅ合金等が挙げられる。これら金属
板の肉厚は０．０１−１．０＊ｍ、好ましくは０．０５
〜０．１．のちのが使用できる。

ところで、隔壁は２枚のガラス板に挟まれて内部にガス
を封入するため周囲を封止ガラスでシールされる。従っ
て、隔壁、２枚のガラス板、封止ガラスの各々の線熱膨
張係数は概略同一または近似していなければならない。

さもなければシール以後の冷却過程においてガラスに応
力が過大にがかり破摘に至るからである。

一般に２枚のガラス板はソーダ石灰ガラスが汎用される
ので、金属板の線熱膨張係数は、これに合わせて、８０
〜１００Ｘ　１０−’／　”Ｃであることが望ましい。

従って、上記のように金属材料組成としては、４２重量
％Ｎｉ−６重量％Ｃｒ−ＦＢ合金、５０重量％Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金等が好ましい。もちろん使用するガラス部材の線
熱膨張係数が前記と異なるものを使用する場合は、これ
に合わせて隔壁の材料を選定すれば良い。

上記金属板に所定の有孔パターンを加工する方法として
は、プレスによる打ち抜き加工法、レーザー加工法、メ
ツキ法、溶接法、エツチング法、等が使用できる。加工
歪、加工精度、加工コスト等を考慮して一番有利な加工
法を用いれば良いが、−船釣にはエツチング法が好まし
く用いられる。

有孔金属板の抜き穴形状、配列は任意であり、例えば格
子形状、ストライプ形状、円形、デルタ配列、７セグメ
ント形式等が例示されるが、本発明では高精細な完全閉
鎖隔壁となるような形状が好ましく、特に格子形状が好
ましい。

本発明では、このようにして目的の形状に加工された有
孔金属板を隔壁として用いるのであるが、この際、前面
板および背面板上には、放電電極が配置されており、Ａ
Ｃ形ＦＤＰのように電極が誘電体で被覆されている場合
は良いが、ＤＣＣｒＤＰのように、電極が放電空間に露
出している場合は、前面板と背面板との間に、そのまま
有孔金属板（隔壁）とを挟んで、シールすれば各々の電
極と有孔金属板（隔壁）が電気的に短絡されることとな
る。

すなわち、ＦＤＰの陽極相互間、陰極相互間および陽極
−陰極間が電気的に短絡されてしまい、放電発光が起き
得ない状態になってしまう。そこで、本発明では有孔金
属板（隔壁）と放電電極との間に絶縁層を設けることに
よって以上のような問題を解決することができる。

この絶縁層は、前面板および背面板の電極上に形成して
も良いし、有孔金属板（隔壁）の電極と接する表面上に
形成しても良いし、または、その両方に形成しても良い
。

また、絶縁層に用いられる誘電体材料は、有機物、結晶
性無機物、ガラスの中がら選択された少なくとも　１種
以上のものが使用できる。更に詳しくは一般的にはガラ
ス、またはガラスを含んだ結晶性無機物が汎用される。

具体的なガラス組成を例に挙げると、ｐｂｏ−Ｂ２０３
　ｓｔ　０２　、Ｐｂｏ−Ｂｚ　Ｏｉ　、Ｚｎ　０−Ｂ
２Ｏ５−Ｓｌ　０２等が好適である。これらガラスの軟
化点は３５０〜ＩＤ０Ｏ”Ｃ、ガラスの粒度は１〜５μ
−程度がそれぞれ好ましい。ここに用いられるガラスは
、ＦＤＰのシール工程において、封止ガラスフリットが
軟化溶融する温度（封着温度）まで昇温され、この温度
で再溶融してはならない。

通常、ガラスフリットの封着温度は、軟化点より５０℃
程度高い。また、ＦＤＰの封着温度としては、４００〜
４５０℃程度が適当であり、従って、誘電体材料中に含
まれるガラスの軟化点は８５０℃以上テあることが望ま
しい。

また軟化点の上限は、有孔金属板表面上に形成すると考
えれば、金属が変形しないこと、金属と誘電体が化学反
応を起こさないことを条件に決められ、その温度は１ｏ
００”ｃ以下である°ことが望ましい。

また、結晶性無機物としてはアルミナ（Ａｊ２０、）、
フォルステライト（２Ｍｇ　０−８ｉ　０２　）等のセ
ラミックスが使用され、さらに、無機顔料（Ｆｅ　ＯＣ
ｒ　２０＊　、　Ｃｏ　ＯＡＪ　２０ｓ等）も使用可能
である。この結晶性無機物の粒度としては１〜５μ層程
度が好ましい。

また、有機物についても最終的に無機化できるのであれ
ばいずれも使用できる。

一般的パネル封止方法（封止ガラスによってシールする
）では、その封止温度に耐え、線熱膨張係数が、２枚の
ガラス板、封止ガラス、隔壁と概略同じでなければなら
ない。このような観点から上記のような材料が適宜選択
される。

有孔金属板（隔壁）と放電電極を電気的に絶縁するため
の絶縁層の形成方法は、次に示す方法のうち少なくとも
１種以上が使用可能である。

すなわち　（１）前面板および背面板の電極上の各々に
、隔壁のセル穴を避け、かつ電極と有孔金属板が電気的
に絶縁されるような位置に誘電体層をスクリーン印刷に
より形成する。

（２）感光性ガラスペーストをベタ印刷し、露光、現像
して上記（１）と同様の誘電体を上記（１）と同様に前
面板および背面板の電極上に形成する。

（３）隔壁の表裏両面あるいは片面のみにスクリーン印
刷により、電極と有孔金属板が電気的に絶縁される位置
に誘電体層を形成する。

（４）隔壁の表裏両面あるいは片面のみに感光性ガラス
ペーストを用いて上記（２）と同様の方法で上記（３）
と同様の位置に誘電体を形成する。

しかしながら、これらの方法では、精度、コスト等に難
点があり、有孔金属板の絶縁層の形成方法として満足で
きるものではない。

そこで、本発明では、上述のように有孔金属板の表裏両
面あるいは片面のみに、感圧あるいは感熱圧転写する方
法を用いて誘電体層を圧着形成するのである。

この方法によって有孔金属板の片面のみに誘電体層を形
成した場合は、（１）法や（２）法と併用することが好
ましい。

次に、本発明の方法をさらに詳しく説明する。

すなわち、剥離基体として、糊料膜が予め形成しである
台紙、あるいはポリエステルフィルム等を用い、その基
体シート上にガラス粉およびガラス粉を含む誘電体粉末
を含む感圧あるいは感熱圧インクをスクリーン印刷によ
り、膜状に被着させる。インクが充分乾燥した後に、円
筒状側面あるいは平坦な面を有する押圧治具を用いて、
室温中あるいは加熱して、有孔金属板と転写シートを圧
着させる。このような押圧軸として、ゴム製のものが好
ましく用いられる。

圧着前後の斜視図を第４〜５図に、圧着工程の概念図を
第６図にそれぞれ示す。圧着後は、焼成工程を経て、誘
電体層を完全に無機化して、ＦＤＰの隔壁として使用す
る。第４〜６図において、３および４は第３図と同様の
ものを示し、７は転写用剥離基体、８は加圧ローラー　
９は平型ブレスをそれぞれ示す。

本発明の一例であるＤＣ形ＦＤＰの構成部品と組立途中
図を第１図に示す。同図において、前面ガラス板１には
陽極２が、また背面ガラス板６には、陰極５がそれぞれ
設けられている。また前面ガラス板１と背面ガラス板６
の間には、有孔金属板からなる格子状隔壁４が配置され
、さらに陽極２や陰極５と格子状隔壁４を電気的に絶縁
させるべく、絶縁層３が前面ガラス板１や背面ガラス板
６と格子状隔壁４の間に位置している。また、このよう
にして得られた絶縁層３が形成された有孔金属板４の断
面図を第２図に示す。この第２図と第３図の比較から判
るように、第２図においては、セル開口率が著しく大き
くなっている。

［作用］ 本発明は、プラズマデイスプレィパネルにおいて用いら
れるセル隔壁を形成するにあたり、従来より用いられて
いた誘電体（ガラスまたはガラスを含む無機材料等）隔
壁とは異なる有孔金属板からなる隔壁を用いるものであ
る。従って、セル形状、サイズ、配列ピッチといった形
状は金属薄板の加工精度に依るところが大きく通常のド
ツトマトリックス表示を行なうＡＣ形およびＤＣ形ＦＤ
Ｐで求められるドツトサイズおよびドツトピッチを形成
するのに、十分満足できる精度を有している。また、絶
縁層を設けることによって、前面板や背面板上の電極と
有孔金属とを電気的に絶縁させることができる。

そして、本発明の方法では第２図に示すように、転写シ
ートに圧力が加わるのは、金属板の穴を除いた部分であ
る。すなわち、有孔金属板の側面部分には、圧着されず
、表面と裏面の両方かあるいはそのどちらか一方にのみ
圧着されることになる。

従って、上述したように誘電体を付着させる領域を必要
最小限に抑えることができ、セル開口率を低下させるこ
とがない。また、従来技術のＤ法と違って、絶縁層形成
の精細度は、金属板のパターン精細度にそのまま追従す
るため、高精細化に向いているという利点を持つ。

［実施例コ 以下、本発明を実施例等によりさらに詳しく説明する。

実施例１ 隔壁となる有孔金属板の金属材料組成として、線熱膨張
係数が９２Ｘ　１０−７／　”Ｃである４２重量％Ｎｉ
６重量％Ｃｒ−Ｆｅ合金を使用した。金属板厚みは７５
μｍ、抜き穴の配列は、正方形を縦横等ピツチで多数並
べた格子形状とし、そのピッチは０．２ｊｌｌ、抜き穴
サイズは０．１７Ｘ　Ｏ，１７ａｗ＋とじ、エツチング
加工により、多数の抜き穴を形成し、有孔金属板（Ａタ
イプとした）とした。

さらに、同様に、板厚７５μｍ、セルピッチ０．１５厘
、抜き穴サイズ０．１２Ｘ　０．１２履の有孔金属板（
Ｂタイプ）を用意した。

誘電体材料としては、軟化点６００℃、平均粒径２〜３
μｓのＺｎＯ−８２０，−Ｓｉ　Ｏ２系ガラス粉末およ
びＡＪ２０．、Ｆｅ２Ｏ，＊Ｃｒ２Ｏ、等の無機フィラ
ーを使用した。熱間圧着性を有するアクリル樹脂をＢＣ
Ａ　（ブチルカルピトールアセテート）あるいはパイン
オイル等の冑機溶剤に溶かして、転写印刷用ビヒクルと
した。このビヒクルは樹脂分５０〜８０重量部と溶剤骨
２０〜５０重量部からなっている。次にこのビヒクル５
〜２０重量部に対して、ガラス粉末および無機フィラー
８０〜９５重量部を混練し、転写印刷用ペーストとした
。

このペーストを剥離基体のポリエステルフィルム上に、
スクリーン印刷法により、ベタ印刷し、室温中にて、十
分乾燥させた。

乾燥した転写シートを第６図に示すように、熱間ローラ
ーあるいは熱間平型プレスにより、上記２種類の有孔金
属板（ＡおよびＢタイプ）に圧着させた。圧着後、転写
シートを剥離し、誘電体層が形成された有孔金属板を大
気中において６００〜６３０℃で焼成し、誘電体層を完
全に無機質でかつ緻密な膜に仕立て上げ、有孔金属板表
面に絶縁層が形成された。

この結果、セルピッチの異なるＡタイプ、Ｂタイプどち
らについても開口率を下げることなく良好な結果が得ら
れた。

次に、この絶縁層を形成した２種類の有孔金属板を隔壁
に用いたＤＣ形ＰＤＰを下記に示す通り作成した。すな
わち、第１図に示すように、隔壁４として上記有孔金属
板を用い、絶縁層３を形成した隔壁４を予め電極の形成
しである　２枚の前面ガラス板１と背面ガラス板６の間
に挟んで周囲を封止ガラスでシールして、Ｘ−Ｙマトリ
ックスのＤＣ形ＦＤＰを形成した。

これらのＤＣ形ＦＤＰの封止状況は良好で、応力歪によ
る破損等の問題は発生しなかった。

実施例２〜５ 実施例１と同様の有孔金属板に対して、第１表に示すよ
うな圧着転写条件にて、絶縁層を形成した。この結果、
第１表に示すような厚みの絶縁層か得られた。これらの
サンプルを大気中にて、６００〜６３０℃で焼成し、実
施例１と同様にＤＣ形ＦＤＰを作成した。

これらのＤＣ形ＦＤＰも実施例１と同様に封止状況は良
好で、応力歪による破損等の問題は発生しなかった。

比較例１ 実施例１で示したＤＣ形ＦＤＰの隔壁を厚膜印刷で形成
した。

まず、ドツトピッチ　１．０厘、抜き穴サイズ０．８×
０．８履の隔壁を作成した。８回におよぶ重ね印刷で隔
壁の高さは０．１５ＪｌｌＩに形成した。

次に、実施例１　（Ａタイプ）で示したものと同一精度
のドツトピッチ０．２履、抜き穴サイズ０．１７Ｘ　Ｏ
，１７ａｇＩの隔壁を作成しようとした。１．Ｏａｍピ
ッチでは、殆ど無視できた微妙なアライメントのずれ、
または印刷ペーストのだれ等が無視できず、製造は技術
的に困難であり、歩留まり率は実施例１に比してはるか
に悪かった。また良好に製造できたものについても、上
記のような理由で充分なセル開口率が得られなかった。

その−例を示すと、０．２履ピツチに対して抜き穴サイ
ズは０．１２Ｘ　０．１２履で開口率は３Ｂ％であった
。上記した実施例１（Ａタイプ）では、抜き穴サイズは
０．１７Ｘ　０．１７厘で開口率は７２％となり、明ら
かに実施例１が有利であった。

比較例２ 実施例１で示したＤＣ形ＦＤＰの隔壁を感光性板ガラス
のエツチング加工により作成した。しかし、この材料は
前記のように価格的に極めて高価であり、かつ薄い板ガ
ラスであるゆえ非常に脆く、組立加工性の点でも実施例
１より劣っていた。

比較例３ 実施例１で示したＡタイプの有孔金属板に、電着法で誘
電体粉末を付着してＤＣ形ＦＤＰの隔壁として使用した
。ここで、電着法とは本発明者等の先の出願（特願平１
−２８９１５３号）に示したように、有機分散媒中にガ
ラスを含む誘電体粉末を分散させ、電気泳動析出の原理
を利用して、電位を持たせた有孔金属板上に誘電体を析
出させる方法である。

この電着法では、有孔金属板の全表面に誘電体層が形成
されるため、抜き穴サイズは第３図に示すように、有孔
金属板より小さくなった。その−例を示すと、０．２■
ピツチに対して抜き穴サイズは０．１５Ｘ　Ｏ，１５ａ
ｍで開口率は５６％であった。上記実絶倒１　（Ａタイ
プ）では開口率が７２％なので明らかに実施例１が有利
であった。

比較例４ 前面ガラス板および背面ガラス板と有孔金属板との間に
絶縁層を設けずに、有孔金属板を単独で隔壁としてその
まま使用した。その結果、陽極−陰極間で電気的短絡が
起こり点灯しなかったり、場合によっては、陽極同士の
み、または陰極同士のみが短絡して非選択セルが発光す
るという不都合が生じＦＤＰの隔壁としての意味をなさ
なかった。

比較例５ 実施例１で用いたのと同様の有孔金属板（Ａ。

８両タイプ）について、その表面にスクリーン印刷法で
絶縁層を形成しようとしたが、有孔金属板の隔壁となる
部分の幅は、Ａ、８両タイプのいずれも３０μ−と極め
て細く、単純なスクリーン印刷では絶縁層の形成は不可
能であった。次に、放電電極のあるガラス基板上に絶縁
層を形成したが、Ｂタイプ（０，１５μｍ＋ピッチ）に
ついては細かすぎて形成不可能であった。Ａタイプ（０
，２層ピッチ）については形成はできたものの、セル開
口率は有孔金属板より格段に低下し、従って実施例１よ
り開口率は低かった。

［発明の効果］ 以上説明したように、有孔金属板をＦＤＰの隔壁に用い
る際、電極板との絶縁層を形成する方法として、本発明
の圧着転写よる方法を用いることにより、セル開口率を
低下させることなく、高精細なセルピッチに対応でき、
かつクロストーク特性にも優れている。また、絶縁層が
あるため、陽極−陰極間等で電極的短絡が生じることも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るＤＣ形ＦＤＰの構成部品と組立
途中図、 第２図は、本発明の方法により誘電体を付着させた有孔
金属板の垂直断面図、 第３図は、従来の電着法により誘電体を付着させた有孔
金属板の垂直断面図、 第４図は、有孔金属板へ圧着をする前の状態斜視図、 第５図は、 そして、 第６図は、 有孔金属板へ圧着後の状態斜視図、 有孔金属板への圧着工程概念図。 １：前面（ガラス）板　２：陽極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス粉およびガラス粉を含む誘電体粉末を感圧あ
   るいは感熱圧インクとして剥離基体上に膜状に被着し、
   得られた誘電体層を有孔金属板の表裏両面または片面に
   室温あるいは加熱して圧着させ、該有孔金属板表面に該
   誘電体層を転写することを特徴とする有孔金属板の絶縁
   層形成方法。 ２、前記転写時の圧着が、円筒状側面を有する押圧治具
   を回転して順次加圧、あるいは平坦な面を有する押圧治
   具を用いて加圧する請求項１に記載の有孔金属板の絶縁
   層形成方法。 ３、前記押圧治具がゴムよりなる請求項２に記載の有孔
   金属板の絶縁層形成方法。